DE488458C

DE488458C - Quick switch with holding electromagnet

Info

Publication number: DE488458C
Application number: DES89402D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-01-19
Filing date: 1929-01-13
Publication date: 1930-01-08

Description

Schnellschalter mit Halteelektromagnet Es sind Schnellschalter für Gleichstrom bekannt, bei denen der Anker des Magnetsystems in angezogenem Zustand den Schalter geschlossen hält. Zum Festhalten des Ankers dient eine konstant erregte Gleichstromwicklung. Übersteigt der Strom ein gewisses Maß, so wird durch die Hauptstromwicklung der Kraftfluß im Magneten so geschwächt, daß der Anker seine Haltekraft verliert und den Schalter öffnet. Solche Schnellschalter haben sich in hohem Maß bewährt. Man hat versucht, diese Schalter auch für Wechselstromkreise anzuwenden. Dies ist aber praktisch nicht gelungen, da man genötigt war, Gleichrichter zu verwenden, welche die ganze Anordnung verwickelt machen und die erforderliche Auslösegeschwindigkeit nicht zu erreichen gestatten. Man hat die Magnetsysteme mit eigenartigen magnetischen Kreisen versehen, um das an sich bekannte Auslöseprinzip auf Wechselstrom anzuwenden. Aber auch diese Anordnungen waren zu verwickelt und haben nicht zu praktisch brauchbaren Ergebnissen geführt.Fast switch with holding electromagnet There are fast switches for Direct current is known in which the armature of the magnet system is in the attracted state keeps the switch closed. A constantly excited one is used to hold the armature in place DC winding. If the current exceeds a certain level, the main current winding the power flow in the magnet is so weakened that the armature loses its holding power and open the switch. Such quick switches have proven themselves to a great extent. Attempts have been made to use these switches for alternating current circuits as well. This is but practically unsuccessful because one was forced to use rectifiers, which complicate the whole arrangement and the required release speed not allow to reach. You have the magnet systems with peculiar magnetic ones Circles provided in order to apply the known tripping principle to alternating current. But even these arrangements were too intricate and not too practical Results.

Gegenstand der Erfindung ist ein Schnellschalter, der ebenfalls auf dem Prinzip des Halteelektromagneten beruht. Da bei ihm polarisierte Magneten nicht verwendet werden, so kann der Schnellschalter in gleicher Weise für Gleich- und Wechselstrom verwendet werden. Die Auslösung findet sowohl bei Überstrom wie bei Stromumkehrung statt.The invention relates to a quick switch, which is also on based on the principle of the holding electromagnet. He doesn't have polarized magnets are used, the quick switch can be used in the same way for equal and Alternating current can be used. The tripping takes place both with overcurrent and with Current reversal takes place.

Nach der Erfindung ist der Halteelektromagnet des Schnellschalters als dreischenkliger Magnet ausgebildet, auf dessen Mittelschenkel eine konstant erregte Spannungswicklung liegt und bei dem die Hauptstromwicklung in zwei gleiche parallele Zweige gespalten ist, die symmetrisch zum Mittelschenkel zu dessen beiden Seiten angeordnet sind. Erfindungsgemäß wird der Anker durch die Magnetisierung der Spannungswicklung gesättigt. Durch den Strom in dem einen der beiden parallelen Zweige der Hauptstromwicklung wird die Magnetisierung der Spannungsspule unterstützt, durch den Strom im andern Zweig dagegen geschwächt.According to the invention, the holding electromagnet is the quick switch designed as a three-legged magnet with a constant one on the middle leg excited voltage winding lies and in which the main current winding in two equal parallel branches are split, which are symmetrical to the middle limb to both of the latter Pages are arranged. According to the invention, the armature is made by the magnetization the voltage winding is saturated. By the current in one of the two parallel Branches of the main current winding, the magnetization of the voltage coil is supported, on the other hand weakened by the current in the other branch.

In den Abbildungen ist die Anordnung nach der Erfindung dargestellt.In the figures, the arrangement according to the invention is shown.

Die Abb. z und 2 zeigen in Ansicht von der Seite und von oben das dreischenklige Magnetsystem des Schnellschalters mit Stromwicklung. Aus Abb. r ist außerdem auch die Spannungs- oder Haltewicklung ersichtlich. In Abb. 3 ist der Kraftlinienverlauf im Magnetsystem dargestellt.Figs. Z and 2 show this in a view from the side and from above three-legged magnetic system of the quick switch with current winding. From Fig.r is also the Voltage or holding winding visible. In Fig. 3 shows the course of the lines of force in the magnet system.

Das Magnetsystem des Schnellschalters besteht aus dem dreischenkligen Magneten mit den beiden Außenschenkeln 12 und 14 und dem Mittelschenkel 13. Der Anker 26 ruht in angezogenem Zustand auf dem Mittelschenkel 13 auf. An dem Mittelschenkel sind zwei Ansätze 15 angeordnet. Zwischen diesen und den Außenschenkeln befindet sich ein schmaler Luftspalt. Die Spannungs- oder Haltespule 24 des Elektromagneten, die auf dem Mittelschenkel angeordnet ist, wird von einer konstanten Stromquelle, z. B. einer Batterie 25, gespeist.The magnetic system of the quick switch consists of the three-legged Magnet with the two outer legs 12 and 14 and the middle leg 13. The In the tightened state, anchor 26 rests on central limb 13. On the middle thigh two approaches 15 are arranged. Located between these and the outer thighs a narrow air gap. The voltage or holding coil 24 of the electromagnet, which is arranged on the middle leg, is powered by a constant power source, z. B. a battery 25 fed.

Der Anker 26 steht unter dem Einfluß einer kräftigen Abreißfeder 27. Er ist auf einem um die feste Achse 28 drehbaren Hebel 29 befestigt.The armature 26 is under the influence of a strong breakaway spring 27. It is fastened to a lever 29 which is rotatable about the fixed axis 28.

In dem dargestellten Beispiel ist der zu überwachende Stromkreis ein Wechselstromkreis 22, ih welchem der Schalter 21 liegt. Die Schaltbrücke des Schalters 21 kann unmittelbar durch ein Gestänge mit dem Hebel o-9 verbunden sein, so daß beim Abreißen des Ankers 26 der Schalter unmittelbar geöffnet wird, oder es kann eine Verklinkung zwischen dem Hebel 29 und dem Schaltergestänge angeordnet sein. In diesem Fall muß der Schalter mit einer besonderen Auslösefeder versehen sein.In the example shown, the circuit to be monitored is a AC circuit 22, in which the switch 21 is located. The switching bridge of the switch 21 can be connected directly by a linkage to the lever o-9, so that when the armature 26 is torn off, the switch is opened immediately, or it can be arranged a latch between the lever 29 and the switch linkage. In this case the switch must be provided with a special release spring.

Die Hauptstromwicklung 16 des Elektromagneten kann unmittelbar im Stromkreis 22 liegen, oder sie kann mit ihm, wie in Abb. i und 2 dargestellt, über einen Transformator 2o verbunden sein. Wesentlich ist für diese Wicklung, daß sie in zwei gleiche parallele Zweige 17 und 18 gespalten ist, die symmetrisch zum Mittelschenkel 13 liegen. Diese Zweige können, wie dies in den Abbildungen dargestellt ist, aus zwei kräftigen Leitern bestehen, die durch den Zwischenraum zwischen dem Anker 26 und den Ansätzen 15 des Mittelschenkels 13 hindurchgeführt sind.The main current winding 16 of the electromagnet can directly in Circuit 22 lie, or it can be connected to it, as shown in Fig. I and 2 a transformer 2o be connected. It is essential for this winding that it is split into two equal parallel branches 17 and 18, which are symmetrical to the central limb 13 lie. These branches can, as shown in the figures, from two sturdy ladders are made through the space between the anchor 26 and the lugs 15 of the central leg 13 are passed through.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Schnellschalters sind in Abb. 3 die Kraftflüsse eingezeichnet, die von den Wicklungen 24 und 17 bzw. 18 erzeugt werden. Von der Spannungswicklung 24 wird ein Kraftfluß erzeugt, der, wie die gestrichelten Linien 31 und 32 zeigen, im Mittelschenkel 13 aufwärts, in den beiden Außenschenkeln 12 und 14 abwärts gerichtet ist. Die Magnetisierung durch die Haltespule 24 ist so bemessen, daß der Anker 26 gesättigt ist. In den Leitungen 17 und 18 sind die Ströme gleichgerichtet, wie durch die Fiederung in Abb.3 angedeutet ist. Der durch die Leitungen 17 und 18 erzeugte Kraftfluß ist durch die Pfeile 33 und 34 dargestellt. Beide Pfeile sind im Uhrzeigersinn gerichtet.To explain how the high-speed switch works, Fig. 3 shows the power flows generated by windings 24 and 17 and 18, respectively will. A power flow is generated by the voltage winding 24, which, like the dashed lines Lines 31 and 32 show, in the middle leg 13 upwards, in the two outer legs 12 and 14 is directed downwards. The magnetization by the holding coil 24 is dimensioned so that the armature 26 is saturated. In lines 17 and 18 are the Streams rectified, as indicated by the feathering in Figure 3. The through the power flow generated by the lines 17 and 18 is shown by the arrows 33 and 34. Both arrows are directed clockwise.

Die Ansätze 15 am Mittelschenkel 13 bilden einen Teil eines magnetischen Kreises, der die Stäbe 17 und 18 umkreist und den Kraftfluß im Sinne der Pfeile 33 und 34 verstärkt.The lugs 15 on the middle leg 13 form part of a magnetic Circle that circles the rods 17 and 18 and the flow of force in the direction of the arrows 33 and 34 reinforced.

Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Wenn der Stromkreis der Haltewicklung 24 geschlossen ist, so wird der Anker 26 entgegen dem Zug der Abreißfeder 27 festgehalten. Entsprechend dem Strom im Hauptstromkreis 22 fließen gleiche und gleichgerichtete Ströme in den beiden Leitern 17 und 18. Der Kraftfluß 33 des Leiters 17 ist dem von der Haltewicklung'-24 erzeugten Kraftfluß 31 entgegengesetzt. Der Kraftfluß auf der linken Seite des Ankers wird also vermindert. Andererseits ist der vom Leiter 18 erzeugte Kraftfluß 34 dem Kraftfluß 32 der Haltespule gleichgerichtet, was aber in bezug auf die Haltekraft des Ankers auf der rechten Seite wirkungslos ist, weil das Eisen des Ankers 26 bereits gesättigt ist.The arrangement works in the following way: When the circuit of the holding winding 24 is closed, the armature 26 is held against the pull of the tear-off spring 27. Corresponding to the current in the main circuit 22, the same and rectified flow Currents in the two conductors 17 and 18. The power flow 33 of the conductor 17 is the from the holding winding'-24 generated power flow 31 opposite. The power flow on the left side of the anchor is therefore reduced. On the other hand, he's from the leader 18 generated power flow 34 rectified the power flow 32 of the holding coil, but what in relation to the holding force of the anchor on the right side is ineffective because the iron of the armature 26 is already saturated.

Überschreitet bei unzulässiger Stromsteigerung in der Hauptleitung 22 die Entmagnetisierung des Ankers durch den Leiter 17 ein gewisses Maß, so wird der Anker durch die Feder 27 abgerissen und der Schalter 21 geöffnet.Exceeds in the event of an impermissible increase in current in the main line 22 the demagnetization of the armature by the conductor 17 to a certain extent, so becomes the armature torn off by the spring 27 and the switch 21 opened.

In gleicher Weise wird der Schalter 21 geöffnet, wenn eine Umkehrung des Stromes in der Leitung 22 eintritt. Dann unterstützt der Kraftfluß 33 des Leiters 17 den Kraftfluß 31 der Haltespule 24, was wegen der Sättigung des Ankereisens wirkungslos bleibt. Andererseits wird durch den Leiter 18 das Ankereisen entmagnetisiert, bis der Anker 26 abreißt und der Schalter 21 geöffnet wird.In the same way, the switch 21 is opened when a reversal of the current in line 22 occurs. Then the power flow 33 supports the conductor 17 the power flow 31 of the holding coil 24, which has no effect because of the saturation of the anchor iron remain. On the other hand, the armature iron is demagnetized by the conductor 18 until the armature 26 tears off and the switch 21 is opened.

Die beschriebene Anordnung wirkt in ganz derselben Weise, wenn es sich um Gleichstromkreise handelt. Die parallelen Zweige 17 und 18 liegen dann unmittelbar im Hauptstromkreis 22, und sie rufen wie bei der beschriebenen Anordnung gleichsinnig gerichtete Kraftflüsse im Magnetsystem hervor.The arrangement described works in exactly the same way when it are DC circuits. The parallel branches 17 and 18 are then immediately in the main circuit 22, and they call in the same direction as in the described arrangement directed force flows in the magnet system.

Claims

PATENT CLAIM: i. Rapid switch with holding electromagnet, marked by a three-legged magnet system, one constant on the middle leg excited voltage winding lies and in which the main current winding in two equal parallel branches are split, which are arranged on both sides of the central leg are.

2. Quick switch according to claim i, characterized in that by the Magnetization of the voltage winding of the armature is magnetically saturated, and that the current in one of the two parallel branches of the main current winding is the magnetization the voltage coil supports, the current in the other branch counteracts it.

3. Quick switch according to claim i for Alternating current, characterized that the main current winding of the magnet system via a transformer (2o) to the line to be monitored is connected. q ..

High-speed switch according to claim r, characterized by a latch between the switch (2i) and the armature (26) of the holding electromagnet.

5. Quick switch according to claim z, characterized by Lateral approaches (i5) on the middle leg (r3), which provide a bypass for the flow of force form.